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WWWとhttp

WWWとhttp

WWWとは、ティム・バーナーズ=リーによって作られたサービスであり、元々は研究データの論文やデータの共有のために作られた。この際のWebサーバのデータのやり取りのためのプロトコルがhttp(Hyper Text Transfer Protocol)であり、ポート番号80のTCPを用いたものであり、最近では通信を暗号化したhttps(ポート番号443)も多く使われる。

httpでは、文字データの中に画像や音声といった情報に加え、他のデータへのリンクを埋め込むことができる HTML(Hyper Text Markup Language) のデータがやりとりされる。このHTML形式のデータを表示するためのソフトは、ブラウザと呼ばれる。

URL

WWWのデータの場所を示すものが、URL(Uniformed Resource Locator)であるが、最近ではインターネットが複雑化しLocator という表現が難しいため、URI(Uniformed Resource Identifier)と呼ぶようになってきた。

URLは基本的に、スキーマ://コンピュータ名/サーバ内ファイル位置 といった文字で構成される。URL は、HTTP だけでなく、インターネットの情報の場所を記述するために使われており、httpやhttps以外にも使う。

http

httpのサーバ(Webサーバ)とブラウザでは、以下のような手順で処理が行われる。例えば http://www.ei.fukui-nct.ac.jp/~t-saitoh/index.html のページが表示されるまでを考えると、

  1. ブラウザのURL欄に、目的サイトのURLを入力。
  2. 基本的には、スキーマ欄に記載されたプロトコル(http)名から、ポート番号と通信方法(http)を決める。
  3. コンピュータ名部分(www.ei.fukui-nct.ac.jp)を DNS に問合せして、得られたIPアドレスのコンピュータに接続。
  4. httpの最も簡単な GET メソッドでは、Webサーバに、サーバ内のファイル位置(/~t-saitoh/index.html)を伝えると、Webサーバは指定された場所のファイルを返送する。
  5. HTML形式のデータが指定された場合、ブラウザはその HTML をどの様に表示するか判断しながら表示する。

このような予め保存されているWebページを返送する場合は静的ページと呼ばれる。サーバのデータベースなどを参照しながらページ内容を返送する場合は、動的ページと呼ばれ、CGI(Common Gateway Interface) という手法が使われたり、動的なページを表示するためのプログラム言語(例えばPHP)が使われる。

サーチエンジン

インターネットでは、大量のWebページが出現してきたため、自分の目的に応じてWebページを探す機能が必要となってきた。このような目的のWebページを検索してくれるシステムは、サーチエンジンと呼ばれる。

ディレクトリ型

最初に現れた検索システムは、ページ作者が自分のページのURLと内容となるキーワードを登録しておき、内容のカテゴリー別に、ページの紹介文章が表示されるディレクトリ型であった。(初期のYahoo)

しかし、登録するキーワード以外の文字で探そうとすると、情報を見つけることができない。

ロボット型

これらの問題を解決すべく登場したのが、Google のようなロボット型サーチエンジンである。
ロボット型の検索システムでは、クローラーとかロボットとか呼ばれるプログラムを使い、Webページの内容をダウンロードし、そこに記載された文字を使ってURLのデータベースを作成する。

  1. 与えられた URL の先のページをダウンロードする。
  2. ページ内の文字を単語に切り分けして、それぞれの単語とURLを関連付けてデータベースに保存
  3. ページ内にリンクが含まれていたら、そのURLで、この作業を再帰的に繰り返す。

サーチエンジンで検索が行われると、クローラーの処理で作られたデータベースに問い合わせ、見つかったURLの情報を表示する。

Googleなどでは、多くのユーザが探したいページを提供するために、たくさん使われている単語を重要語としたり、たくさんのページからリンクされているページを表示順上位に表示するような工夫をしている。(逆にページランキングを不当に上げるようなページ作りをする人もいるので注意が必要)

理解度確認

  • URLが与えられてページが見れるまでに行われることを説明せよ。
  • サーチエンジンのディレクトリ型とロボット型の違いを説明せよ。

参照カウンタ法とガベージコレクタ

共有のあるデータの取扱の問題

リスト構造で集合計算おこなう場合の和集合を求める処理を考える。

struct List* join( struct List* a , struct List* b )
{  struct List* ans = b ;
   for( ; a != NULL ; a = a->next )
      if ( !find( ans , a->data ) )
         ans = cons( a->data , ans ) ;
   return ans ;
}
void list_del( struct List* p )
{                            // ダメなプログラムの例
   while( p != NULL ) {      // for( ; p != NULL ; p = p->next )
      struct List* d = p ;   //    free( p ) ;
      p = p->next ;
      free( d ) ;
   }    
}
void main() {
   // リストの生成
   struct List* a = cons( 1 , cons( 2 , cons( 3 , NULL ) ) ) ;
   struct List* b = cons( 2 , cons( 3 , cons( 4 , NULL ) ) ) ;
   struct List* c = join( a , b ) ; // c = { 1, 1, 2, 3 }
                                     //          ~~~~~~~ ここは b
   // a,b,cを使った処理

   // 処理が終わったのでa,b,cを捨てる
   list_del( c ) ;
   list_del( b ) ;
   list_del( a ) ; // list_del(c)ですでに消えている
}                  // このためメモリー参照エラー発生

このようなプログラムでは、下の図のようなデータ構造が生成されるが、処理が終わってリスト廃棄を行おうとすると、bの先のデータは廃棄済みなのに、list_del(c)の実行時に、その領域を触ろうとして異常が発生する。

参照カウンタ法

上記の問題は、b の先のリストが c の一部とデータを共有しているために発生する。この解決方法として簡単な方法では、参照カウンタ法が用いられる。

参照カウンタ法では、データを参照するポインタの数をデータと共に保存する。

  • データの中にポインタ数を覚える参照カウンタを設け、データを生成した時に1とする。
  • 処理の中で共有が発生すると、参照カウンタをカウントアップする。
  • データを捨てる際には、参照カウンタをカウントダウンし、0になったら本当にそのデータを消す。
struct List {
   int          refc ; // 参照カウンタ
   int          data ; // データ
   struct List* next ; // 次のポインタ
} ;

void list_del( strcut List* p ) {  // 再帰で全廃棄
   if ( p != NULL
        && --(p->refc) <= 0 ) {    // 参照カウンタを減らし
      list_del( p->next ) ;        // 0ならば本当に消す
      free( p ) ;
   }
}

ただし、参照カウンタ法は、循環リストではカウンタが0にならないので、取扱いが苦手。

参照カウンタ法が用いられている事例をあげよ。

ガベージコレクタ

では、循環リストの発生するようなデータで、共有が発生するような場合には、どのようにデータを管理すれば良いだろうか?
最も簡単な方法は、処理が終わっても、使い終わったメモリを返却しない、方法である。ただし、このままでは、メモリを使い切ってしまう。

そこで、廃棄処理をしないまま、ゴミだらけになってしまったメモリ空間を再利用するのが、ガベージコレクタである。
ガベージコレクタは、貸し出すメモリ空間が無くなった時に起動され、

  1. すべてのメモリ空間に、「不要」の目印をつける。(mark処理)
  2. 変数に代入されているデータが参照している先のデータは「使用中」の目印をつける。(mark処理)
  3. その後、「不要」の目印がついている領域は、だれも使っていないので回収する。(sweep処理)


この方式は、マークアンドスイープ法と呼ばれる。ただし、このようなガベージコレクタが動く場合は、他の処理ができず処理が中断されるので、コンピュータの操作性という点では問題となる。

最近のプログラミング言語では、参照カウンタとガベージコレクタを取り混ぜた方式でメモリ管理をする機能が組み込まれている。このようなシステムでは、局所変数のような生成され関数終了といったすぐに不要となる領域は、ガベージコレクタで管理し、大域変数のような長期間保管するデータはガベージコレクタで管理される。

 

メールヘッダとspam

メールヘッダ

メールを出すときには、宛先やタイトルや本文などの情報がついている。

From: foo@bar.jp      送信元のメールアドレス
To:   hoge@piyo.jp    送り先のメールアドレス
Cc:   hogehoge@bar.jp 送信内容を確認してもらうためのコピーの送り先
Bcc:  hogefuga@bar.jp 送信相手にコピーしたことが見えないように送る時
Subject: 会議の議事録  メールのタイトル
Date: 2019年 1月 9日 12:34:56 メールを送った時間
本文
-- 
署名

送信相手に届くメールでは、上記以外にも様々な情報がつけられる。これらの情報を見ると、迷惑メールか確認することもある程度可能となる。

Received: from 送信元 by 受信サーバ
Reply-To: 返信する際の送り先
Return-Path: 送信に失敗した時に送り返す先
DKIM-Signature: メールサーバの公開鍵署名
Received-SPF: 送信元のDNS情報など

spam

メールでは、送信時に送信者の認証をしないので、送信元の名前を偽ってメールを送ることが簡単にできる。このため、広告目的、ウィルス感染目的にメールがよく使われる。こういったメールは、一般的に spam と呼ばれる。

イギリスのコメディグループ・モンティパイソンが、コントの中で、しつこくspam,spam,spam,spam….と、騒ぐ様からspamと呼ばれるようになった。大文字のSPAMと書かないこと。(ランチョンミートの缶詰)

なぜspamが届くのか?

たぶん、メールを利用していると、誰でも spam が送られてきた体験があるはず。でも、自分のメールアドレスがどうやって、送信元に知られてしまったのだろうか?

インターネットで企業などでメールアドレスを記入して、そこから情報が漏れたのだろうか?実際、企業がクラッキングに会い、情報漏えいの場合もあるが、一般的には、“aaa”さん、”aab”さん、”aac”さんといったように、文字列の組み合わせを順次組み合わせてユーザ名を作って送っているだけである。当然、このような方法では、宛先不明のメールが発生するが、迷惑メールの送信業者はそんなことは気にしない。ただし、大量の迷惑メールを送ると、インターネットの接続業者に目をつけられてアカウント停止となるため、ウィルスに感染させたパソコンを遠隔操作してspamメールを送るのが一般的である。このため、以下のことはしないこと。

  • 迷惑メールの送信元に抗議メールを送らない。(From欄にメールアドレスを勝手に使われる場合がある)
  • “I Love You”とか”くじに当選しました”といったメールはその時点で怪しい。
  • 怪しいメールを開封しない。(ウィルスなどが添付されている場合がある。)
  • メールの中のリンクをクリックするのは危険。(有名企業名を偽って怪しいサイトに誘導される可能性)

ハッシュ法(チェイン法)

前回説明のハッシュ法(オープンアドレス法)は、ハッシュ衝突が発生した場合、別のハッシュ値を求めそこに格納する。配列で実装した場合であれば、ハッシュ表以上の データ件数を保存することはできない。

チェイン法

チェイン法は、同じハッシュ値のデータをグループ化して保存する方法。 同じハッシュ値のデータは、リスト構造とするのが一般的。

#define SIZE 100
int hash_func( int ph ) {
   return ph % SIZE ;
}
struct PhoneNameList {
   int phone ;
   char name[ 20 ] ;
   struct PhoneNameList* next ;
} ;
struct PhoneNameList* table[ SIZE ] ; // NULLで初期化

struct PhoneNameList* cons( int ph ,
                            char* nm ,
                            struct PhoneNameList* nx ) {
   struct PhoneNameList* ans ;
   ans = (struct PhoneNameList*)malloc(
                      sizeof( struct PhoneNameList ) ) ;
   if ( ans != NULL ) {
      ans->phone = ph ;
      strcpy( ans->name , nm ) ;
      ans->next = nx ;
   }
   return ans ;
}

void entry( int phone , char* name ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;
   hash[ idx ] = cons( phone , name , hash[ idx ] ) ;
}
char* search( int phone ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;
   struct PhoneNameList* p ;
   for( p = hash[ idx ] ; p != NULL ; p = p->next ) {
      if ( p->phone == phone )
         return p->name ;
   }
   return NULL ;
}

文字列のハッシュ値

ここまでで説明した事例は、電話番号をキーとするものであり、余りを求めるだけといったような簡単な計算で、ハッシュ値が求められた。しかし、一般的には文字列といったような名前から、ハッシュ値が欲しいことが普通だろう。

ハッシュ値は、簡単な計算で、見た目デタラメな値が求まればいい。 (ただしく言えば、ハッシュ値の出現確率が極力一様であること)。一見規則性が解らない値として、文字であれば文字コードが考えられる。複数の文字で、これらの文字コードを加えるなどの計算をすれば、 偏りの少ない値を取り出すことができる。

int hash_func( char s[] ) {
   int sum = 0 ;
   for( int i = 0 ; s[i] != '¥0' ; i++ ) {
      sum = sum + s[i] ;
   }
   return sum % SIZE ;
}

文字列順で異なる値となるように

前述のハッシュ関数は、”ABC”さんと”CBA”さんでは、同じハッシュ値が求まってしまう。文字列順で異なる値が求まるように改良してみる。

int hash_func( char s[] ) {
   int sum = 0 ;
   for( int i = 0 ; s[i] != '¥0' ; i++ ) {
      sum = sum*2 + s[i] ;
      // sum = (sum * 小さい素数 + s[i]) % 大きい素数 ;
   }
   return sum % SIZE ;
}

2次元配列のデータ並び順

2年生のJavaScriptでの実験で、2次元配列のデータ並び順を誤解している人が多かったので、改めて説明。

何気なく、2次元配列を初期化した後、array[y][x] のデータの場所を誤解している。

数学の行列だと、a[x][y] で記述することが多いけど、配列の並び順を考える時は、a[y][x] との違いに慣れていないのが原因。

理解確認

以下のプログラムの実行結果は、何?

答え:23

// C言語
int a[][] = {
  { 11 , 12 , 13 , 14 } ,
  { 21 , 22 , 23 , 24 } ,
  { 31 , 32 , 33 , 34 } ,
} ;
int main() {
  printf( "%d\n" , a[ 1 ][ 2 ] ) ;
  return 0 ;
}

// JavaScript
var a = [
  [ 11 , 12 , 13 , 14 ] ,
  [ 21 , 22 , 23 , 24 ] ,
  [ 31 , 32 , 33 , 34 ] ,
] ;
alert( a[ 1 ][ 2 ] ) ;

このプログラムの実行結果を 32 と答えた人は、以下の説明を読むこと。

2次元配列の行と列

数学の行列表記と2次元配列の添え字の違い

数学の行列と2次元配列の添え字は、列を単位として考えるか、行を単位として考えるかが違うので注意が必要。

答え:21

ちなみに、科学技術計算用のプログラム言語 Fortran は、数学をベースに文法が決められたので、C 言語と添え字の順序が違うので注意が必要。

 

 

Office365のOneDriveの設定

学生の皆さんも BYOD でパソコンを活用しているけど、Windows10 を使っているなら、OneDrive を使うとデスクトップのパソコンと持ち運びのノートパソコンでファイル共有ができて便利。すでに、自分のパソコンで Microsoft ID を登録していれば、すでに標準の OneDrive が使えているはず。

この状態で、高専機構の OneDrive も登録すると、高専の学生さんであれば、1TB/人が使えるので、容量を気にせず使える。設定は以下の通り。

高専機構のOneDriveの追加設定

最初にタスクバーに表示されている、OneDrive のアイコンの上で、右ボタンでメニューを表示し、設定。

アカウントのタブを選び、「アカウントの追加」を選び、

サインインの入力欄に、高専機構のメールアドレスを入力し、サインインを押してパスワード設定をすれば、タスクバーに青色の OneDrive が追加されます。

ただし、このままこの設定では、すべてのファイルが同期されるため、情報処理センターのパソコンを起動すると、大量のファイル転送が発生してログインに時間がかかる。

このため、OneDrive のアカウントタブの、「フォルダの選択」を選び、情報処理センターでは不要のファイルは同期しないように設定をすること。

ハッシュ法(オープンアドレス法)

ハッシュ法

ここまでの授業では、配列(データ検索は、登録順保存ならO(N)、2分探索ならO(log N)となる)、単純リスト(データ検索(シーケンシャルアクセスしかできないのでO(N)となる)、2分探索木( O(log N) ) といった手法を説明してきた。しかし、もっと高速なデータ検索はできないのであろうか?

究極のシンプルなやり方(メモリの無駄)

最も簡単なアルゴリズムは、電話番号から名前を求めるようなデータベースであれば、電話番号自身を配列添え字番号とする方法がある。しかしながら、この方法は大量のメモリを必要とする。

// メモリ無駄遣いな超高速方法
struct PhoneName {
   int  phone ;
   char name[ 20 ] ;
} ;

// 電話番号は6桁とする。
struct PhoneName table[ 1000000 ] ;

// 配列に電話番号と名前を保存
void entry( int phone , name ) {
   table[ phone ].phone = phone ;
   strcpy( table[ phone ].name , name ) ; 
}

// 電話番号から名前を調べる
char* search( int phone ) {
   return table[ phone ].name ;
}

しかし、50人程度のデータであれば、電話番号の末尾2桁を取り出した場合、同じ数値の人がいることは少ないであろう。であれば、電話番号の末尾2桁の値を配列の添え字番号として、データを保存すれば、配列サイズは100件となり、メモリの無駄を減らすことができる。

ハッシュ法

先に述べたように、データの一部を取り出して、それを配列の添え字番号として保存することで、高速にデータを読み書きできるようにするアルゴリズムはハッシュ法と呼ばれる。データを格納する表をハッシュ表、データの一部を取り出した添え字番号はハッシュ値、ハッシュ値を得るための関数がハッシュ関数と呼ばれる。

// ハッシュ衝突を考えないハッシュ法

#define HASH_SIZE 100 ;
struct PhoneName table[ HASH_SIZE ] ;

// ハッシュ関数
int hash_func( int phone ) {
   return phone % HASH_SIZE ;
}

// 配列に電話番号と名前を保存
void entry( int phone , name ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;
   table[ idx ].phone = phone ;
   strcpy( table[ idx ].name , name ) ; 
}

// 電話番号から名前を調べる
char* search( int phone ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;
   return table[ idx ].name ;
}

ただし、上記のプログラムでは、電話番号の末尾2桁が偶然他の人と同じになることを考慮していない。
例えば、データ件数が100件あれば、同じ値の人も出てくるであろう。このように、異なるデータなのに同じハッシュ値が求まることを、ハッシュ衝突と呼ぶ。

たとえ話で言うなら、100個の椅子が連番付きで並んでいて、自分の電話番号末尾2桁の場所に座ろうとしたら、先に座っている人がいるような状態である。このような状態で、あなたなら何処に座るだろうか?

ハッシュ関数に求められる特性

ハッシュ関数は、できる限り同じような値が求まるものは、ハッシュ衝突が多発するので、避けなければならない。例えば、6桁の電話番号の先頭2桁であれば、電話番号の局番であり、同じ学校の人でデータを覚えたら、同じ地域の人でハッシュ衝突が発生してしまう。また、ハッシュ値を計算するのに、配列の空き場所を一つ一つ探すような方式では、データ件数に比例した時間がかかり、高速なアルゴリズムでなくなってしまう。このことから、ハッシュ関数には以下のような特徴が必要となる。

  • デタラメのように見える値であること。(同じ値になりにくい)
  • 簡単な計算で求まること。
  • 同じデータであれば、同じハッシュ値が求まること。

オープンアドレス法

先の椅子取りゲームの例え話であれば、先に座っている人がいた場合、最も簡単な椅子に座る方法は、隣が空いているか確認すればいい。これをプログラムにしてみると、以下のようになる。このハッシュ法は、求まったアドレスの場所にこだわらない方式でオープンアドレス法と呼ばれる。

// オープンアドレス法
// table[] は帯域変数で0で初期化されているものとする。

// 配列に電話番号と名前を保存
void entry( int phone , name ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;

   while( table[ idx ].phone != 0 )
      idx = (idx + 1) % HASH_SIZE ;
   }
   table[ idx ].phone = phone ;
   strcpy( table[ idx ].name , name ) ;
}

// 電話番号から名前を調べる
char* search( int phone ) {
   int idx = hash_func( phone ) ;

   while( table[ idx ].phone != 0 ) {
      if ( table[ idx ].phone == phone )
         return table[ idx ].name ;
      idx = (idx + 1) % HASH_SIZE ;
   }
   return NULL ; // 見つからなかった
}

注意:このプログラムは、ハッシュ表すべてにデータが埋まった場合、無限ループとなるので、実際にはもう少し改良が必要である。

ポート番号とメールが届くまで

ポート番号

サーバとなるコンピュータでは、1台のコンピュータで様々なサービスを提供することから、サービスを区別する必要がある。このためにポート番号が使われる。1台毎のコンピュータに割り当てられたIPアドレスを電話番号に例えるなら、ポート番号は内線電話番号に例えることができる。

サーバと通信する場合、サービスを提供するプログラムに応じて標準的なポート番号が決められている。サーバに届いたパケットは、ポート番号に応じてサービスプログラムを起動する。以下の表によく使われるポート番号の一例をあげる。

通信パケットには、送信元IPアドレス送信元ポート番号送信先IPアドレス送信先ポート番号の情報がある。
パソコンがサーバと通信する場合は、(1)自分のIPアドレスを送信元IPアドレス、(2)その時に使われていないポート番号をランダムに選び、送信元ポート番号とする。(3)通信相手のIPアドレスと、(4)通信先のサービスのポート番号をセットして、パケットを送付する。サーバは、サービスを要求してきたクライアントの送信先ポート番号をみて、対応するサーバのプログラムを起動する。プログラムの結果を送り返す時は、送信元と送信先のIPアドレス、ポート番号を入替えてパケットを送信する。

1024未満のポート番号は、サービスを受けとるために用途が決められている(Well Known Port)ので、通常の通信では使われない。

ファイアウォール

ネットワークのサービスの中には、組織外に見せたくないものも多い。また、インターネットでは、悪意のあるプログラマが通信して攻撃を加えてくるかもしれない。こういった場合には、ルータなどで、パケットの送信相手のポート番号や、送信元のIPアドレスをみて、パケットを廃棄する場合がある。こういう、ネットワークからの攻撃を防ぐ装置は、ファイアウォール(防火壁)と呼ばれる。

メールが届くまで

電子メールは、非常に迅速にメッセージを相手に届けることができ、そのメッセージを蓄積・加工・編集・転送できる。また、音声や画像といった情報も、複雑な文字情報に置き換えることで、転送できるようになっている。

メールは、利用者のコンピュータに直接届けられるわけではなく、多くの場合はメールを蓄積するメールサーバに送られる。利用者がメールを読む場合、メールサーバから自分の端末に蓄積されたメッセージを読み込み、メッセージを確認する。このメールのやり取りにおいて、メールを送る時、あるいはメールサーバ間でメールを中継するときには、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol) が用いられる。一方、メールサーバからメール
を読み出すときには、POP(Post Office Protocol)IMAP(Internet Message Access Protocol) と呼ばれるプロトコルが用いられる。

メールが届くまでの流れは、aさんが”foo@bar.jp”に送る場合、

  1. aさんは、自分の組織のメールサーバに、SMTPでメールを送る。
  2. メールサーバは、メールアドレスのコンピュータ名部分”bar.jp”をDNSに問合せ、そのIPアドレスを調べ、そのコンピュータにSMTPでメールを送る。
  3. “bar.jp”のメールサーバは、メールアドレスのユーザ名部分を取り出し、各ユーザ毎にメールを保存する。
  4. “foo”さんは、自分宛のメールを確認するために、POPまたはIMAPで自分のメールサーバ”bar.jp”に接続し、ユーザ名,パスワードで認証して自分宛のメールを受け取る。

上記の手順2で、相手のメールサーバに直接送れない場合は、コンピュータ名のMXレコードをDNSに問合せを行い、そこで得られたメールサーバに中継を依頼する。

$ nslookup -query=MX fukui-nct.ac.jp
Non-authoritative answer:
fukui-nct.ac.jp mail exchanger = 10 ews.ip.fukui-nct.ac.jp.

POPは、一般的に、メールサーバから自分のメールをダウンロードして削除してしまうため、メールはダウンロードしたコンピュータにしか残らない。このため、様々なコンピュータでメールを読む人には不便となってきた。IMAPでは、メールを読んでも、サーバに残しておく方式であり、別のコンピュータを使う時にもサーバに残っているメールを読むことができる。

通常、SMTPでメールを送る際には、ユーザ認証が行われない。このため、ウィルスに感染したプログラムから迷惑メールを出すことに利用されることが多い。そこで、SMTP送信の前にPOP/IMAP接続しユーザ認証を行った時だけメールを送れる、POP before SMTP(or IMAP before SMTP)といった方式をとる場合もある。

理解度確認

  • メールの送信から受信までの処理を、それに使われるプロトコルを交えて説明せよ。

JavaScriptでマージソート

配列のマージソートを、難しいテクニックを使わないスタンダードな書き方でのサンプル。

function merge_sort( a , start , end ) {
   if ( start + 1 == end ) {
      // a[start]の1件だけなので並び替える必用なし
   } else {
      // 真ん中
      var mid = Math.floor( (start + end) / 2 ) ;
      // 左半分を並べ替え
      merge_sort( a , start , mid ) ;
      // 右半分を並べ替え
      merge_sort( a , mid , end ) ;

      // 2つの山をマージする。
      var temp = new Array() ;          // マージ結果の一時的保存用
      var lt = start ;                  // 左の山の先頭
      var rt = mid ;                    // 右の山の先頭
      // ここがまだダサい。
      for( i = 0 ; i < end - start ; i++ ) {
         var w ;
         if ( lt >= mid ) {        // 左の山が空、右の山から取り出す
            w = a[ rt ] ;
            rt++ ;
         } else if ( rt >= end ) { // 右の山が空、左の山から取り出す
            w = a[ lt ] ;
            lt++ ;
         } else if ( a[lt] > a[rt] ) {  // 左の山から取り出す
            w = a[ lt ] ;
            lt++ ;
         } else {                       // 右の山から取り出す
            w = a[ rt ] ;
            rt++ ;
         }
         temp[ i ] = w ;
      }
      // マージした結果を、a[]のstart..endに戻す
      for( var i = 0 ; i < end - start ; i++ ) {
         a[ start + i ] = temp[ i ] ;
         console.log( "a["+(start+i)+"]="+a[start+i]) ;
      }
   }
}

array = new Array( 11 , 45 , 22 , 33 , 77 , 88 , 44 , 55 ) ;
merge_sort( array , 0 , array.length ) ;
for( var i = 0 ; i < array.length ; i++ )
   console.log( "a["+i+"]=" + array[i] ) ;

GASを使ってLINEボットを作る

高専の KOSEN ハッカソン LINE にて、学生さんがいろいろと作品を作る間、自分でも LINE メッセージAPIで遊んでみた。

LINEボットのオーム返しの例

参考にしたサイトのプログラムを若干修正してある。

// line developersに書いてあるChannel Access Token
var access_token = "xxxxxx";

// pushしたいときに送る先のuser_id or group_idを指定する
var admin = "Uxxxx";

// postされたログを残すスプレッドシートのid
var spreadsheet_id = "xxxx";

// スプレッドシートの"user-db"シートにユーザIDと名前の対応表を保存
//   通常のサーバ処理なら、データベースに保存なんだろうけど、
//   すべてをGoogle Driveで完結させたいので、Google Spredsheed を
//   データベースのように使う。
var user_db_size = 10 ;

function get_user_name(source) {
  // スプレッドシートのuser-dbシートに、IDと名前の一覧を記録
  //  Uxxxxxxxx なまえ
  var array = SpreadsheetApp.openById(spreadsheet_id)
                .getSheetByName('user-db')
                .getRange(1,1,2,user_db_size).getValues() ;

  for( var i = 0 ; i < array.length ; i++ ) {
    if ( array[i][0] == "" ) // 無記入欄で終了
      return source.userId ;
    else if ( array[i][0] == source.userId )
      return array[i][1] ;   // 対応するものを見つけた
  }
  return source.userId ;
}

/**
 * 指定のuser_idにpushをする
 */
function push(text,to) {
  var url = "https://api.line.me/v2/bot/message/push";
  var headers = {
    "Content-Type" : "application/json; charset=UTF-8",
    'Authorization': 'Bearer ' + access_token,
  };
 
  var postData = {
    "to" : to,
    "messages" : [
      {
        'type':'text',
        'text':text,
      }
    ]
  };
 
  var options = {
    "method" : "post",
    "headers" : headers,
    "payload" : JSON.stringify(postData)
  };
 
  return UrlFetchApp.fetch(url, options);
}
/**
 * 管理者宛にメッセージを送る
 */
function push_admin(text){
  return push(text,admin);
}
 
/**
 * reply_tokenを使ってreplyする
 */
function reply(event,text) {
  var url = "https://api.line.me/v2/bot/message/reply";
  var headers = {
    "Content-Type" : "application/json; charset=UTF-8",
    'Authorization': 'Bearer ' + access_token,
  };

  var postData = {
    "replyToken" : event.replyToken,
    "messages" : [
      {
        'type':'text',
        'text':text ,
      }
    ]
  };
 
  var options = {
    "method" : "post",
    "headers" : headers,
    "payload" : JSON.stringify(postData)
  };
 
  return UrlFetchApp.fetch(url, options);
}

function do_reply(event) {
  // リプライの処理
  var text = '' ;
  switch( event.message.type ) {
    case 'text' : // メッセージ
      text = event.message.text ;
      break ;
    case 'sticker' : // ステッカー
      text = 'すてっかーID=' + event.message.id ;
      break ;
    case 'image' : // 画像
    default :
      text = 'event.message.type=' + event.message.type ;      
      break ;
  }
  return reply(event,'りぷらい:'+text);
}

/**
 * push api で beacon 受信時の処理
 */
function do_beacon(event) {
  var text = '' ;

  var user = get_user_name( event.source );

  var bcn = event.beacon ;
  switch( bcn.type ) {
    case 'enter' :  // ビーコン領域に入った
      text += 'ENTER' + bcn.hwid ;
      break ;
    case 'leave' :  // ビーコン領域を抜けた(実験したけど通知は実質来ない!?)
    case 'banner' : // ビーコンバナーをタップした
    default :
      text += bcn.type + '=' + bcn.hwid ;
      break ;
  }
  
  return push_admin( 'びーこん=' + text + '(' + user + ')' , admin ) ;
}

/**
 * postされたときの処理
 */
function doPost(e) {
  var json = JSON.parse(e.postData.contents);
  
  // 利用者のuseridを取得するためのlog
  var data = SpreadsheetApp.openById(spreadsheet_id)
               .getSheetByName('log')
               .getRange(1, 1).setValue(json.events);

  // 1回のPostで、メッセージと画像が複数のイベントで来る場合がある
  for( var i = 0 ; i < json.events.length ; i++ ) {
    var event = json.events[i] ;
    switch( event.type ) {
      case 'message' : // Message API の処理
        do_reply(event);
        break ;
      case 'beacon' : // Beacon API の処理
        do_beacon(event);
        break ;
      default: // デバッグのため
        push_admin( 'それ以外=' + event.type ) ;
        break ;
    }
  }
}
 
/**
 * pushをしてみる
 */
function test() {
  push_admin('test()の実行');
}

/**
 * getされたときの処理
 * URL?message=テキスト
 */
function doGet(e) {
  // var data = SpreadsheetApp.openById(spreadsheet_id)
  //              .getSheetByName('log')
  //              .getRange(2, 1).setValue(e.parameter.message);

  // https://script.google.com/macros/s/..../exec?message=メッセージ
  if ( "message" in e.parameter )
    push_admin(e.parameter.message);
}